Emitec系統加熱控制策略介紹

1、 加熱系統佈局

1.1尿素箱加熱器

發動機冷卻水加熱器:斷水電磁閥

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1.2尿素管加熱器

1)加熱繼電器;

2)尿素吸液加熱管和尿素迴流加熱管;

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2、 加熱器功能使能

尿素箱加熱功能使能參數:

T_UIM_Enable=1 & T_UTC_FT_TankHeater1Relay_Enbl=1

即:尿素箱溫度達到加熱要求,並且尿素箱加熱器控制閉合

尿素管加熱功能使能參數:

T_UIM_Enable=1 & T_UTC_FT_LineHeater1Relay_Enbl=1

即:尿素箱溫度達到加熱要求,並且尿素管加熱器控制閉合

3、 尿素箱加熱策略

3.1尿素箱加熱使能狀態

1) 發動機冷卻水溫度>80℃,即

(V_AIM_trc_Coolant>C_UTC_trc_THtr1Coolant_LowThd)

2) 尿素箱溫度<0℃,即

(V_ATP_trc_TankT>C_UTC_trc_TankHeater1_LowThd)

以上兩項同時滿足,尿素箱加熱功能激活

3.2尿素箱加熱器功能中斷條件

1) 尿素箱解凍失敗(V_UTD_FailToThaw_State=2)

2) 尿素箱液位空現行故障存在(尿素剩餘量<6%)

3) 電源電壓過低(V_UTP_BattVoltage_Low,電源電壓<19.2V)

4) 冷卻水溫度傳感器現行故障存在

5) 尿素箱溫度傳感器現行故障存在

6) 尿素箱冷卻水閥故障存在

以上任意狀況存在,尿素箱加熱功能不能激活

3.3尿素箱加熱器控制

只要不存在中斷條件並且滿足啟用條件(尿素箱溫度低於0℃,發動機冷卻水溫度高於80℃),尿素箱加熱水閥將接受指令打開。

4、 尿素管加熱策略

尿素管加熱有兩種狀態:管路化冰狀態和持續加熱狀態

4.1管路解凍

管路化冰控制取決於發動機啟動時的初始環境溫度

如果初始環境溫度≤4℃(C_UTC_trc_LineHtr1_ThawTmptrThd),進入管路解凍狀態。

管路化冰控制是一種開環控制。在化冰狀態,通過初始環境溫度計算出解凍時間(V_UTC_tm_Line1ThawTime),下面是控制表格(C_UTC_tm_LineHtr1_ThawTime_Tbl):

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如果實際加熱時間 (V_UTC_tm_LineHtr1_AccumOnTime) 低於這個值,管路化冰指令會持續進行 (V_UTC_LineHtr1_HeatingReqd=1)。

如果實際加熱時間 (V_UTC_tm_LineHtr1_AccumOnTime) 達到這個值,管路加熱器進入持續加熱狀態。

管路加熱命令不是一個連續的信號。在持續加熱階段,管路加熱控制命令有固定的頻率:

1)循環週期:180s (C_UTC_tm_LineHtr1_Period)

2)循環佔空比:95% (C_UTC_pc_LineHtr1_ThawDC)

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注意:如果診斷出環境溫度傳感器故障,電控系統用尿素箱溫度傳感器信號代替環境溫度傳感器數值,管路解凍功能繼續進行。

4.2管路持續加熱

管路解凍控制同樣是一種開環控制。

如果尿素箱溫度<1℃ 或 環境溫度<1℃,即:

(V_ATP_trc_Urea_TankT < C_UTC_trc_LineHtr1_TankTmptrMin) or

(V_ATP_trc_Ambient_Air< C_UTC_trc_LineHtr1_AmbTmptrMin)

管路持續加熱功能將持續進行。在此階段,管加熱控制指令的頻率是可變的,實際頻率取決於當前的尿素箱溫度和環境溫度。

1)循環週期:180s(C_UTC_tm_LineHtr1_Period)

2)循環佔空比可變

首先,電控系統通過環境溫度計算出一個數值,見下表(XY_AmbTmptr_Table_Lookup):

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同時,根據尿素箱溫度計算出一個數值,見下表(XY_TankT_Table_Lookup):

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然後比較選擇出最大值作為最終的循環佔空比。

注意:如果環境溫度傳感器故障存在,系統將用尿素箱溫度傳感器數值代替環境數值。管路持續加熱功能不會因為環境溫度傳感器故障而失效。

5、 加熱器診斷

5.1尿素結冰狀態監控器

如果當前管路加熱器狀態在解凍狀態(V_UTC_LineHtr1_State=1),或者當前尿素箱溫度<-7℃(V_ATP_trc_Urea_TankT < C_UTD_trc_DosingTmptr_Min),或者系統判定尿素在結冰狀態(V_UTD_UreaIsFrozen=1),尿素泵在結冰狀態下不會進入填充建壓階段。

5.2尿素加熱監控器

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尿素加熱監控器有兩個診斷模塊:斷水加熱閥卡滯檢查和系統功能診斷。兩個模塊有一些激活和未激活的條件。

監控器功能激活條件:

1)-30℃<尿素箱溫度<80℃,即

C_UTD_trc_TankHtr1_RunTmptr_Min

2)環境溫度>-30℃,即

V_ATP_trc_Ambient_Air > C_UTD_trc_UHM_AmbientTmptr_Min

3)尿素箱溫度傳感器數據有效,即

V_ATP_trc_Urea_TankT_Status=0

4)發動機狀態=運行或制動

5)發動機冷卻水溫度>80℃,即

V_AIM_trc_Coolant > C_UTC_trc_THtr1Coolant_HighThd

以上使能條件都滿足,系統才能執行加熱功能。

6)尿素加熱監控器加熱解凍失敗算法在“NOT_RUN”狀態,即

V_UTD_FailToThaw_State=0

只有當以上6條都滿足,監控器功能使能條件才能激活。

監控器功能中斷條件:

1) 發動機冷卻水溫度傳感器故障存在,即

V_AIM_trc_Coolant_Status!=0

2)尿素箱溫度傳感器故障存在,即

V_ATP_trc_Urea_TankT_Status != 0

冷卻水溫度傳感器故障或尿素箱溫度傳感器故障會中斷監控器功能。

5.2.1冷卻水閥卡滯故障監控器(康明斯FC1713)

根據尿素罐溫度判斷冷卻水閥是否出現卡滯故障。如果冷卻水閥失效且維持在常開狀態,則尿素罐溫度會超高。

監控器使能條件全部滿足後,如果尿素箱溫度>55℃(V_ATP_trc_Urea_TankT > C_UTD_trc_HeaterStuckOnTmptr),並且持續時間>30s(C_UTD_tm_HeaterStuckOn_Max),冷卻水閥卡滯故障激活。

5.2.2解凍失敗監控器(康明斯FC1712)

根據解凍時間和尿素溫度判斷解凍功能是否正常。

系統基於初始尿素箱溫度設定一個尿素箱解凍時間上限(見下面表格),在滿足監控器使能條件後,系統會觸發一個定時器,如果定時器數值>設定時間(C_UTD_tm_UHM_Thaw),並且當前尿素箱溫度低於-7℃(C_UTD_trc_DosingTmptr_Min),尿素箱解凍失敗故障激活。

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5.2.3加熱功能響應檢查(FC3242)

如果尿素箱解凍功能開啟,根據尿素箱解凍開始一段時間內尿素箱溫度的升高量,判斷尿素罐加熱功能是否正常。

若720s(C_UTD_tm_DeltaRiseNoPhaseChg)內,尿素罐溫度上升值小於2℃,(C_UTD_trc_InitTmptrRise_Delta),認為尿素罐加熱功能存在故障(Urea_TankHtr1_No_Initial_Tmptr_Rise_Err)。

(*注意:上述具體參數,主機廠可根據實際情況標定,以實際數值為準)


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